電動航空機

航空機の推進に電気を使用する試みは、19世紀後半の飛行船の開発中に初めて行われた。1883年10月8日、ガストン・ティサンディエが最初の電気駆動飛行船を飛ばした。^{[ 9 ] : 292 [ 10 ]}翌年、シャルル・ルナールとアーサー・クレブスがより強力なモーターを搭載したラ・フランス号を飛ばした。 ^{[ 9 ] : 306}飛行船の揚力能力があったとしても、電気を蓄えるために必要な重い蓄電池が、初期の飛行船の速度と航続距離を著しく制限していた。

完全電気式の飛行船は2030年代までに実用化されると予想されている。^{[ 11 ]}

1909年には、電動フリーフライトモデルが8分間飛行したと主張されたが、この主張は1957年に記録された最初の電動無線操縦模型飛行機の飛行の製作者によって異議を唱えられている。 ^{[ 12 ]}電動飛行の電力密度は、小型モデルでさえ問題であった。

NASAのPathfinder、Pathfinder Plus、Centurion、Heliosは、 NASAの環境研究航空機およびセンサー技術プログラムの下で、 AeroVironment社が1983年から2003年にかけて開発した、太陽電池と燃料電池システムを動力源とする一連の無人航空機（UAV）である。 ^{[ 13 ] [ 14 ]} 1995年9月11日、PathfinderはNASAドライデン飛行研究センターからの12時間の飛行中に、太陽光発電航空機の非公式高度記録である50,000フィート（15,000メートル）を樹立した。さらなる改造の後、この航空機はハワイ諸島のカウアイ島にある米国海軍の太平洋ミサイル射場施設（PMRF）に移された。 1997年7月7日、パスファインダーは太陽光発電航空機の高度記録を71,530フィート（21,800メートル）に更新した。これはプロペラ駆動航空機の記録でもあった。^{[ 13 ]}  

1998年8月6日、パスファインダー・プラスは太陽光発電とプロペラ駆動の航空機の国内高度記録を80,201フィート（24,445メートル）に更新した。 ^{[ 13 ] [ 15 ]} 

2001年8月14日、ヘリオスは高度29,524メートル（96,863フィート）の記録を樹立した。これはFAIクラスU（実験/新技術）およびFAIクラスU-1.d（質量500～2,500kg （1,100～5,500ポンド）の遠隔制御UAV ）の記録であり、プロペラ駆動航空機の高度記録でもある。^{[ 16 ]} 2003年6月26日、ヘリオスの試作機は乱気流に遭遇した後、ハワイ沖の太平洋に墜落し、プログラムは終了した。   

2005年、AC Propulsionは「SoLong」という名の無人飛行機を、太陽エネルギーのみで推進し、48時間ノンストップで飛行させた。これは、機体に搭載されたバッテリーに蓄えられたエネルギーによる、このような24時間飛行としては初めてのことだった。^{[ 17 ] [ 18 ]}

QinetiQ Zephyrは、軽量の太陽光発電式無人航空機（UAV）です。2010年7月23日現在、無人航空機の飛行時間記録として2週間（336時間）以上を保持しています。^{[ 19 ]}カーボンファイバー強化ポリマー製で、2010年版の重量は50kg （110ポンド）です。^{[ 20 ]} 2008年版の重量は30kg （66ポンド）で、翼幅は22.5m （74フィート）でした。^{[ 20 ]} 2008年版の翼幅は18m（59フィート）でした。日中は太陽光を利用してリチウム硫黄電池を充電し、夜間に航空機に電力を供給します。^{[ 21 ]}        

2010年7月、ゼファーはUAVの耐久飛行の世界記録となる336時間22分8秒（2週間以上）を達成し、 FAIクラスU-1.c（重量50～500kg （110～1,100ポンド）の遠隔操作UAV ）の高度記録70,742フィート（21,562m ）も樹立した。^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}   

空中観測プラットフォームのような係留装置の場合、テザーを通して電力を供給することが可能です。当時使用されていた扱いにくい気球よりも実用的な解決策を作ろうと、オーストリア＝ハンガリー帝国のペトロツィ＝カルマン＝ジュロヴェツPKZ-1電動ヘリコプターが1917年に飛行しました。このヘリコプターには、地上の直流発電機に接続されたケーブルで電力を供給する、アウストロ＝ダイムラー社製の特別設計の190馬力（140kW ）連続定格電気モーターが搭載されていました。しかし、電気モーターはまだそのような用途には十分な出力を持っておらず、モーターは数回の飛行後に焼損しました。^{[ 25 ]}  

1964年、レイセオン社のウィリアム・C・ブラウンは、マイクロ波送電によって飛行に必要な電力をすべて受け取る模型ヘリコプターを飛ばした。^{[ 26 ]}

世界初の大型全電動ティルトローター機は、アグスタウェストランド社の無人航空機技術実証機「プロジェクトゼロ」であり、同社が正式にゴーサインを出してから6か月も経たない2011年6月に、地上電源で無人テザー飛行を行った。^{[ 27 ]}

最初の自由飛行電動ヘリコプターは、フランスのヴェネルでパスカル・クレティアンによって開発されたSolution F/Chretien Helicopterです。2010年9月のコンピュータ支援設計コンセプトから、2011年8月の初飛行まで、1年足らずで実現しました。^{[ 28 ] [ 29 ]}

2016年9月、マルティーヌ・ロスブラットとTier1 Engineeringは、電動ヘリコプターの試験飛行に成功した。5分間の飛行で、最高速度80ノット（150km /h）で高度400フィート（120m ）に達した。ロビンソンR44ヘリコプターは、重量45kg （100ポンド）のYASA製三相永久磁石同期モーター2基と、重量500kg （1,100ポンド）のBrammo製リチウムポリマーバッテリー11個で改造された。^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}その後、2016年に20分間飛行した。^{[ 33 ]} 2018年12月7日、Tier 1 Engineeringは電動バッテリー駆動のR44で30海里（56km ）を80ノット（150km /h）、高度800フィート（240m ）で飛行し、最長距離のギネス世界記録を樹立した。 ^{[ 34 ]}            

2017年6月、エアバスは電動VTOL航空機のデモンストレーターであるCityAirbusを発表しました。^{[ 35 ]}このマルチローター機は、当初はパイロット1名で4名の乗客を乗せ、規制が許せば自動操縦になることを想定しています。^{[ 35 ]}初の無人飛行は2018年末に予定され、2019年には有人飛行が計画されています。^{[ 36 ]}型式証明と商業導入は2023年に予定されています。^{[ 37 ]}

2021年に火星に着陸し、初の地球外航空機となったNASAの小型無人航空機システム（sUAS）であるIngenuityは、同軸ローターを1対備えている。Dragonflyロータークラフト着陸機は、地球以外の天体で運用される2番目の航空機およびロータークラフトとなるはずである。2034年頃からタイタンの大気圏を飛行する予定である。着陸機とそのセンサーを着陸地点から離れたさまざまな場所に移動させるためにVTOL機能が組み込まれている。^{[ 38 ]}

1973年10月21日、フレッド・ミリツキーが改造し、ハイノ・ブルディツカが操縦したブルディツカHB-3モーターグライダー、ミリツキーMB-E1がオーストリアのリンツから9分間飛行した。これは、ニッケルカドミウム電池（NiCad）で駆動し、人が乗って自力で飛行した最初の電動航空機である。 ^{[ 39 ] [ 40 ]} NiCad電池は鉛蓄電池よりもエネルギー密度が高く、空気より重い航空機を動かすのに必要である。

人力飛行の成功後、再始動したクレマー賞により、乗組員は離陸前にエネルギーを蓄えることができた。^{[ 41 ]} 1980年代には、 MITモナークやエアロバイロメント・バイオニック・バットなど、ペダルを漕ぐことで発電した電力を蓄える設計がいくつかあった。^{[ 42 ]}

ボーイング主導のFCD （燃料電池実証機）プロジェクトでは、水素燃料電池で動く軽飛行機の研究試験機として、ダイヤモンドHK-36スーパーディモナモーターグライダーを使用している。 ^{[ 43 ]} 2008年2月と3月に飛行試験が成功した。 ^{[ 43 ] [ 44 ]}

欧州委員会は、革新的な電気推進またはハイブリッド推進航空機のための多くの低技術成熟度レベル（TRL）プロジェクトに資金を提供してきました。ENFICA-FCは、燃料電池を主動力または補助動力システムとして用いた全電動航空機を研究および実証するための欧州委員会のプロジェクトです。3年間のプロジェクト期間中に、燃料電池ベースの動力システムが設計され、2010年5月20日にRapid 200FC超軽量航空機で初飛行しました。 ^{[ 45 ]}

最初のNASAグリーンフライトチャレンジは2011年に開催され、2011年10月3日にピピストレル・トーラスG4が優勝した。 ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]}

2013年、チップ・イェーツは、世界最速の電動飛行機であるロングESA（ルータン・ロングEZを改造したもの）が、国際航空連盟（FAI）が検証した一連の試験で、ガソリンエンジンのセスナ機や他の航空機を凌駕できることを実証した。ロングESAは、低空気密度がエンジンの性能を損なわないため、高度でも性能を維持できることから、コストが低く、最高速度が高く、上昇率も高いことがわかった。^{[ 49 ] [ 50 ]}

2017年、シーメンスは改良型エクストラEA-300曲技飛行機330LEを使用して2つの新記録を樹立した。3月23日、ドイツのディンスラーケン・シュヴァルツェ・ハイデ飛行場で、この航空機は3km （1.6海里）の距離で時速約340km （180ノット）の最高速度に達し、翌日には電動航空機を牽引する初のグライダーとなった。^{[ 51 ]}    

NASAは燃料消費量、排出ガス、騒音を削減する技術を実証するためにX-57 Maxwellを開発していたが、推進システムの問題により計画は中止された。 ^{[ 52 ]} Tecnam P2006Tを改造したX-57は、翼の前縁に取り付けられたプロペラを駆動する14個の電気モーターを備える予定である。 ^{[ 53 ]} 2017年7月、Scaled Compositesは最初のP2006Tを改造し、ピストンエンジンを電気モーターに交換して2018年初頭に飛行させ、その後モーターを翼端に移動して推進効率を高め、最後に12個の小型プロペラを備えた高アスペクト比の翼を取り付ける予定である。^{[ 54 ]}

米国と英国のスタートアップ企業ZeroAviaは、小型航空機向けのゼロエミッション燃料電池推進システムを開発しており、英国政府から270万ポンドの支援を受けてオークニー諸島でHyFlyerの試験を行っている。 ^{[ 55 ]}

建築家でクレマー賞選考委員会のメンバーであるフレディ・トーの指揮の下、ソーラー・ワンはデイビッド・ウィリアムズによって設計され、ソーラー・パワード・エアクラフト・デベロップメンツによって製造された。モーターグライダー型の航空機で、もともとはペダル式の飛行機として作られ、翼に取り付けられた太陽電池アレイによって飛行前に充電されたバッテリーで駆動される電気モーターを使用して、ドーバー海峡横断に挑戦した。^{[ 56 ]}ソーラー・ワンの初飛行は、1978年12月19日にハンプシャーのラシャム飛行場で行われた。^{[ 57 ]}

1979年4月29日、マウロ・ソーラー・ライザーは、太陽光発電で飛行した2番目の有人航空機となった。太陽電池は30ボルトで350W （0.47馬力）を出力し、小型バッテリーを充電してモーターを駆動した。1.5時間の充電後、バッテリーは航空機を3～5分間飛行させ、滑空高度に達することができた。^{[ 58 ]}これは、太陽電池が開発された1974年の模型試験の成功に続くもので、ニカド電池と同じ時期であった。  

マクレディ・ゴッサマーペンギンは、 1980年に初めてパイロットを乗せて飛行した。

マクレディ・ソーラー・チャレンジャーは1980年に初飛行を行い、1981年にはパリ北部のポントワーズ飛行場からイギリスのマンストンにあるマンストン王立空軍基地まで163マイル（約261キロメートル）を飛行し、パイロットのスティーブン・プタセックの操縦で5時間23分間飛行した。

ギュンター・ロシェルトによって開発された有人操縦のソレール1は、1983年に著しく性能が向上した状態で飛行した。^{[ 59 ] [ 60 ]}翼に取り付けられた2499個の太陽電池を使用していた。^{[ 59 ]}

ドイツの太陽光発電飛行機「イカレ II」は、1996 年にシュトゥットガルト大学の航空機設計研究所 (Institut für Flugzeugbau) によって設計および製造されました。プロジェクトのリーダーであり、しばしばこの飛行機のパイロットを務めるのは、同研究所の所長であるルドルフ・フォイト＝ニッチュマンです。この設計は、1996 年にベルブリンガー賞、オシュコシュの EAA 特別功績賞、ドイツ航空クラブのゴールデン ダイダロス メダル、1997 年にフランスの OSTIV 賞を受賞しました。^{[ 61 ]}

ソーラーインパルス2は4つの電気モーターで駆動します。翼と水平尾翼の太陽電池からのエネルギーはリチウムポリマー電池に蓄えられ、プロペラを駆動するために使用されます。^{[ 62 ] [ 63 ]} 2012年、最初のソーラーインパルスは、スペインのマドリードからモロッコのラバトまで飛行し、太陽光発電航空機による初の大陸間飛行を達成しました。^{[ 64 ] [ 65 ]} 2014年に完成したソーラーインパルス2は、他の改良に加えて、より多くの太陽電池とより強力なモーターを搭載していました。2015年3月、この航空機は計画された世界一周旅行の最初の段階として、アラブ首長国連邦のアブダビから東に向かって飛行を開始しました。 ^{[ 66 ]}バッテリーの損傷のため、機体はハワイで停止し、そこでバッテリーが交換されました。同船は2016年4月に世界一周航海を再開し^{[ 67 ]}、同年6月にスペインのセビリアに到着した^{[ 68 ]。}翌月にはアブダビに戻り、世界一周航海を完了した^{[ 69 ] 。}

用途としては、グライダーの持続モーターや、自力離陸用モーターなどが挙げられます。最も一般的なシステムは、240種類以上のグライダーに採用されているフロント電動持続モーターです。モーターは離陸時や着陸失敗（滑空中の予期せぬ着陸）を回避するために短時間しか使用されないため、航続距離が短いことは問題になりません。

市販されている最初の非認証生産型電動航空機であるアリスポーツ・サイレントクラブ自走式グライダーは1997年に初飛行した。オプションで、 1.4 kWh (5.0 MJ)のエネルギーを蓄える40 kg (88 lb)のバッテリーで動作する13 kW (17 hp)の直流電動モーターで駆動する。^{[ 71 ]}      

電動航空機として初めて耐空証明書を取得したのは、2003年にランゲ・アンタレス20Eでした。この機体もまた、電動で自力離陸する全長20m （66フィート）のグライダー/帆船で、42kW （56馬力）のDC/DCブラシレスモーターとリチウムイオンバッテリーを搭載し、満充電のバッテリーで最大3,000m （9,800フィート）まで上昇できます。^{[ 72 ]}初飛行は2003年でした。2011年には、この機体は2011年ベルブリンガー競技会で優勝しました。^{[ 73 ]}      

2000年代後半、中国のラジコン模型メーカーであるYuneec Internationalは、量産を目的とした初の電動航空機であるE430を含む、バッテリー駆動の有人固定翼航空機を複数開発・試験したが、商業化には至らず（試作機のみが製造された）、2010年代半ばには収益性の高い民生用ドローン市場に目を向けた。

タウラスエレクトロは、飛行に成功した最初の2人乗り電動航空機であり、^{[ 74 ]}タウラス エレクトロ G2 は、2011 年に発表された量産バージョンです。40 kW (54 hp) の電気モーターとリチウム電池で駆動し、高度2,000 m (6,600 フィート) まで自力で離陸し^{[ 75 ]}、その後エンジンが格納され、航空機はグライダーとして上昇します。これは、量産に成功した最初の2人乗り電動航空機です。^{[ 76 ] [ 77 ]}    

パイロット訓練では短距離飛行が重視されるため、いくつかの企業が初期飛行訓練に適した軽飛行機を製造、または実証している。エアバスのE-Fanは飛行訓練を目的としていたが、プロジェクトは中止された。ピピストレル社は、ピピストレル・アルファ・エレクトロのプロトタイプであるピピストレル・ワッツアップなどの軽スポーツ電動飛行機を製造している。飛行訓練における電動飛行機の利点は、航空燃料に比べて電気エネルギーのコストが低いことである。また、内燃機関に比べて騒音や排気ガスも低減される。

バイ・エアロスペース社のeFlyer 2（旧称：サン・フライヤー2）は、コロラド州デンバーのバイ・エアロスペース社が設計・開発中の軽量電動航空機である。この航空機は2016年5月11日に初めて一般公開され、2018年4月10日に初飛行を行った。

2020年6月10日、2人乗りのピピストレル・ウイルスのヴェリス・エレクトロ型が、 EASAから型式認証を取得した最初の電動航空機となった。エムラックスと共同開発した76馬力（57kW ）の電動モーターを搭載し、 170kg （370lb ）のペイロード、 90ノット（170km /h）の巡航速度、50分の航続時間を実現している。ピピストレルは、2020年に30機以上を納入し、練習機として運用する予定である。^{[ 78 ]}      

2021年10月12日、ダイヤモンド・エアクラフトは、飛行訓練市場向けに設計されたe DA40の開発を発表し、2022年の初飛行と2023年のEASA/FAAパート23認証取得を目指している。 ^{[ 79 ]}この2人乗り航空機は、ピストンエンジンよりも運用コストが40%低く、最大90分間飛行できると予想されている。eDA40には、将来的に3人乗りバージョンがリリースされる予定である。^{[ 80 ]} eDA40は2023年7月20日に初飛行を行った。^{[ 81 ]}

2025年6月3日の朝、北米で初めてとなる電動飛行機の旅客便がジョン・F・ケネディ国際空港に着陸した。バーモント州バーリントンに拠点を置くBETA Technologies社の創業者兼CEOであるカイル・クラークが、イーストハンプトンを出発し、45分間、72海里の飛行を終え、Alia CX300を操縦して同空港の滑走路に着陸した。クラークは2017年にBETAを設立し、カタール投資庁、フィデリティ・インベストメンツ、Amazon.comから10億ドルの資金を調達し、2018年にAlia CX300の開発に着手した。^{[ 82 ]}

この飛行機は、機体上部に4つのモジュール式プロペラが取り付けられており、ヘリコプターのように垂直離陸できるだけでなく、従来の飛行機のように水平離陸もできる。パイロット1名と乗客4名の計5名が搭乗可能で、JFK空港に着陸する前に、主にピッツバーグの小さな空港から数万マイルの飛行を完了していた。JFK空港への飛行では、米国で最も厳しく管理されている空域であるクラスB空域に統合する必要があり、商用ジェット機と同じ高度と進入速度で飛行し、クラークは航空管制に逸脱や遅延なく対応する必要があった。^{[ 83 ] [ 82 ]}

NASA電動航空機試験台（NEAT）は、オハイオ州プラムブルックステーションにあるNASAの再構成可能な試験台で、小型の1人または2人乗り航空機から20MW （27,000馬力）の旅客機まで、電動航空機の動力システムを設計、開発、組み立て、テストするために使用されます。^{[ 84 ]} NASA研究協定（NRA）は、電動推進コンポーネントの開発に付与されます。^{[ 85 ]}このプログラムは2023年に中止されました。  

2017年9月、英国の格安航空会社イージージェットは、ライトエレクトリックと共同で2027年までに180人乗りの電動機を開発すると発表した。^{[ 86 ]} 2016年に設立された米国のライトエレクトリックは、 272kg （600ポンド）のバッテリーを搭載した2人乗りのコンセプト実証機を製作し、大幅に軽量化された新しいバッテリー化学でスケールアップできると考えている。291海里（539km ）の航続距離は、イージージェットの乗客の20%には十分である。^{[ 87 ]}ライトエレクトリックはその後、10人乗り、最終的には少なくとも120人乗りの単通路短距離旅客機を開発し、騒音を50%、コストを10%削減することを目指している。^{[ 88 ]}ライトエレクトリックのCEOであるジェフリー・エングラーは、商業的に実現可能な電動飛行機はエネルギーコストを約30%削減すると推定している。^{[ 89 ]}    

2018年3月19日、イスラエル・エアロスペース・インダストリーズは、小型無人航空機（UAS）の電力システム開発経験を活かし、短距離電動旅客機の開発計画を発表した。 ^{[ 90 ]}イスラエルは自社で開発することも、イスラエルのエビエーション、米国のズナム・エアロ、ライト・エレクトリックなどのスタートアップ企業と共同開発することも可能だ。^{[ 90 ]}

オーストラリアを拠点とするMagniX は、飛行時間が最大 1 時間になる540 kW (720 hp)モーターを搭載した電動セスナ 208 キャラバンを開発しました。 ^{[ 91 ]} 同社の Magni5 電動モーターは、連続出力265 kW (355 hp)、ピーク出力3​​00 kW (400 hp)を 2,500 rpm で 95% の効率で生成し、乾燥質量53 kg (117 lb) 、出力密度5 kW/kg で、 Extra 330LE用の260 kW (350 hp)、50 kg (110 lb)のSiemens SP260Dと競合します。^{[ 91 ]} 2018 年 9 月には、プロペラ付きの350 hp (260 kW)電動モーターがセスナの鉄の鳥でテストされました。750馬力（560kW ）のキャラバンは2020年に初飛行し、MagniX社は2022年までに電動航空機の航続距離が500マイル（800km）と1,000マイル（1,610km ）に達し、2024年にはその水準に達すると予測している。                  ^{[ 92 ]}

モーターはテストダイナモメーターで1,000 時間稼働した。^{[ 93 ]}アイアンバードは、テストベッドとして使用されるキャラバンの前部胴体で、元のプラット・アンド・ホイットニー・カナダ PT6ターボプロップエンジンは、電気モーター、インバーター、ラジエーターを含む液冷システムに置き換えられ、セスナ 206プロペラを駆動する。^{[ 93 ]}量産モーターは、テストモーターの 2,500 rpm から 1,900 rpm で280 kW (380 hp)を生成し、減速ギアボックスなしでの設置が可能になる。 ^{[ 93 ] 2020 年 5月}28 日、MagniX の電動 9 人乗りセスナ 208B eCaravanが電気で飛行し、^{[ 94 ]商業運航}認証に向け^て  

560 kW (750 hp) の MagniX 電気モーターが、デ・ハビランド・カナダ DHC-2 ビーバー水上飛行機に搭載されました。ブリティッシュコロンビア州に拠点を置くハーバーエアは、2021 年にこの航空機を商用サービスに導入し、当初は 30 分未満のフライトに使用し、より優れたバッテリーが導入されるにつれて航続距離を伸ばすことを目指していました。^{[ 55 ]} 2019 年 12 月 10 日、バンクーバー近郊のフレーザー川から 4 分間の初飛行を行いました。通常 6 人乗りのビーバーに搭載されているプラ​​ット・アンド・ホイットニー R-985 ワスプ ジュニアピストン エンジンは、 135 kg (298 lb)のMagni500に置き換えられ、交換可能なバッテリーにより 30 分間の飛行と 30 分間の予備が可能になりました。^{[ 96 ]} 2022年4月までに、 STCによる認証可能なバージョンの飛行試験は2023年後半まで延期され、30分の予備燃料を備えて30分間の飛行で4人の乗客とパイロットを乗せる予定だった。^{[ 97 ]} Magnixは640kW（850shp）のMagni650航空機エンジンのFAA認証を求めており、バッテリープロバイダーのH55（Solar Impulseのスピンオフ）はEASAの承認を目指している。^{[ 97 ]}   

ドイツのScylax社製10人乗り旅客機E10の実証機は、 2022年に初飛行する予定だ。FLN Frisia Luftverkehrは、航続距離300 km (160 nmi) 、短距離離着陸距離300 m (980 ft)で、東フリースラント諸島を結ぶためにこれを使用するはずである。^{[ 55 ]}    

2020年9月、ヨーテボリに拠点を置くHeart Aerospaceは、2026年半ばまでに飛行予定の19人乗り全電動商用航空機ES-19の設計を発表した。^{[ 98 ]} 従来のアルミニウム製の機体と翼を備え、航続距離は400km（222海里）で、最短800m （2,600フィート）の滑走路からの運用を想定している。^{[ 98 ]}当初は北欧諸国 で運航する航空会社をターゲットにしていたHeartは、少なくとも8社の航空会社から、1機あたり約11億ユーロまたは13億米ドル（1機あたり750万ユーロまたは880万ドル）相当のES​​-19航空機147機に対する「関心表明」を受けている。^{[ 98 ]}スウェーデンのベンチャーキャピタルであるEQT Ventures、北欧諸国政府、欧州連合の支援を受けているHeartは、当初スウェーデンのイノベーション庁Vinnovaから資金提供を受け、シリコンバレーのスタートアップアクセラレーターであるY Combinatorの卒業生である。^{[ 98 ]}   

2021年3月、トゥールーズに拠点を置くAura Aeroは、19人乗りの電動航空機ERA（Electric Regional Aircraft）の開発を発表し、2026年に認証を取得する予定である。^{[ 99 ]}

太陽電池は、太陽光を直接電気に変換し、直接電力として利用したり、一時的に蓄電したりします。太陽電池の出力は低く、多くの太陽電池を接続する必要があるため、その用途は限られています。変換効率（太陽光エネルギーから電力への変換）が15～20%の一般的なソーラーパネルは、直射日光下で約150～200 W/m ² （0.019～0.025 hp/平方フィート）の電力を生成します。 ^{[ 103 ]}性能の低いパネルの出力は、その回路上のすべてのパネルの出力に影響を与えるため、使用可能なエリアはさらに制限されます。つまり、すべてのパネルは、太陽に対する角度が似ていることや、影で覆われていないことなど、同様の条件を必要とします。^{[ 104 ]}   

2010年から2020年の間に、太陽光発電モジュールのコストは90%低下し、その後も年間13～15%ずつ低下し続けている。^{[ 105 ]}太陽電池の効率も大幅に向上し、1955年の2%から1985年には20%に達し、現在では一部の実験システムでは44%を超えている。しかし、これらの高効率技術のほとんどは、実験室環境でのみ実現可能であり、本格的な生産レベルでは実現していない。^{[ 106 ]}

太陽光が無料で利用できるため、太陽光発電は高高度、長時間の飛行用途に魅力的です。高高度では、低温と大気干渉の減少により、地上よりもはるかに効率的になります。^{[ 107 ] [ 108 ]}高度の上昇に伴う乾燥空気温度の低下は、環境減率（ELR）と呼ばれ、平均6.49  °C/kmです^{[ 109 ]}（パイロット訓練では1,000フィートあたり1.98  °Cまたは1,000フィートあたり3.56 °Fとして記憶されます）。そのため、一般的な旅客機の巡航高度である約35,000フィート（11,000メートル）の温度は、地上よりもかなり低くなります。     

夜間飛行、例えば長距離飛行や、ある地域を24時間体制でカバーする航空機の場合、通常は予備の蓄電システムが必要となる。このシステムは日中に余剰電力から充電され、夜間に電力を供給する。

マイクロ波などの電磁エネルギーの電力ビーム伝送は、地上電源に依存している。しかし、電力ケーブルを使用する場合と比較して、電力ビーム伝送では航空機が横方向に移動でき、特に高度が上がるにつれて重量増加が大幅に少なくなる。この技術は小型モデルでのみ実証されており、より大規模な実用化が待たれている。^{[ 110 ]}

係留式飛行船に代わる動力飛行体の場合、地上電源（発電機や地域の電力網など）に電力ケーブルを接続することができる。低高度ではバッテリーを持ち上げる必要がないため、1917年の実験的な観測機ペトロツィ・カルマン・ジュロヴェツPKZ-1で採用された。しかし、高度が高くなるほど、持ち上げるケーブルの長さが長くなり、重量が増加する。

バッテリーは、比較的高い蓄電容量を持つため、電動航空機の最も一般的な搭載エネルギー貯蔵部品です。バッテリーは19世紀に初めて飛行船の動力源として使用されましたが、当時の鉛蓄電池は非常に重く、20世紀後半にニッケルカドミウム（NiCd）などの他の化学組成のバッテリーが登場するまで、重量航空機への実用化は実現しませんでした。現代のバッテリーは、ほとんどがリチウム技術に基づいた充電式バッテリーです。

リチウムイオン電池（ LIB）の一種であるリチウムポリマー電池（LiPo）は、軽量で充電可能であることから、長年無人飛行に利用されてきた。しかし、そのエネルギー密度が、用途を主にドローン用電池に限定している。^{[ 111 ]}より大きな電池を使用してより大型の航空機を設計することで最大飛行時間を延ばすことは、ペイロードと航続距離のトレードオフのため非効率的である。電池重量が一定量増加すると、質量増加による損失が電池の比エネルギーの増加を上回らないため、収穫逓減が生じる。^{[ 112 ] [ 113 ]}

最大航続距離と乗客数の間にも同様のトレードオフが存在する。計算ツールを用いてこの傾向をモデル化し、平均重量（1500 kg）と平均エネルギー密度（150 Wh/kg）の小型電気航空機は、乗客1名で約80マイル、2名で約60マイル、3名で約30マイル未満の 航続距離を飛行できると予測している。^{[ 113 ]}   

2017年、バッテリーから得られる電力は170 Wh/kgと推定され、システム効率を含めた軸出力は145 Wh/kgであったのに対し、ガスタービンは11,900 Wh/kgの燃料から6,545 Wh/kgの軸出力を抽出した。^{[ 114 ]} 2018年、パッケージと付属品を含めたリチウムイオン電池は160 Wh/kgと推定され、航空燃料は12,500 Wh/kgであった。^{[ 115 ]} 2018年、電力貯蔵の比エネルギーは依然として航空燃料のわずか2%であった。^{[ 116 ]}この1:50の比率では、電気推進は長距離航空機には実用的ではなく、全電動の12人乗り航空機で500 nmi (930 km)のミッションを行うには、バッテリーの電力密度を6倍に増やす必要がある。^{[ 117 ]}とはいえ、バッテリー式電気モーターは、ほとんどのジェットエンジン（約50%）よりも高い効率（約90%）を有しており、新たなバッテリー化学によってさらにその効率を高めることができる。^{[ 118 ]}  

電動航空機への応用を実現するには、電力貯蔵の改善が不可欠です。エネルギー密度は、ゼロエミッション電動パワートレインのボトルネックとして広く認識されています。^{[ 119 ] [ 120 ]}もう1つの制限は、需要とパックエネルギーの比率と敏感なミッションセグメントによる放電率です。離陸時の放電Cレートは4Cですが、着陸時はほぼ5Cです。^{[ 121 ] [ 113 ]} 電動航空機は追加の発熱と寿命末期のニーズがあり、新しい熱管理戦略、電力低下機能、バッテリーパックの故障モードが必要です。

2019年、最高のリチウムイオン電池は250～300 Wh/kgを達成し、小型航空機には十分であったが、リージョナルジェット機には500 Wh/kgのバッテリーパックが必要であり、エアバスA320サイズの単通路機には2 kWh/kgが必要であった。^{[ 117 ]} 電力は小型航空機にのみ適しており、大型旅客機には、リチウムイオン電池と比較してエネルギー密度を20倍向上させる必要がある。^{[ 122 ]}

このようなバッテリーは、一部の短距離飛行の全体的な運用コストを削減できます。たとえば、ハーバーエアビーバーで使用される電力は、1 kWh あたり約0.10カナダドルで、ガソリンの 1 リットルあたり 2.00 ドルと比較すると、^{44 MJ /} kg の燃料と 0.75 密度のAvgasで33 MJ (9.2 kWh)のエネルギーを供給し、化学 1 kWh あたり0.22ドル、またはシャフト 1 kWh あたり0.65ドルで、効率は 3 分の 1 です。ただし、ジェット燃料はより安価で、大型ガスタービンはより効率的です。2021 年、固体電池(リチウム硫黄、LSB) やリチウム空気電池(LAB) などのリチウムイオンを超える技術は、より競争力のあるバッテリー電気航空機の性能のための研究分野としてますます有望になっています。^{[ 123 ] [ 124 ]}  

SAE International AE-7D ^{[ 125 ]}委員会は、電動航空機の充電とエネルギー貯蔵を標準化するために、Electro.Aero によって 2018 年に設立されました。最初に作成された文書の 1 つは、電動航空機のサブメガワット電動航空機充電に関する AS6968 規格です。AE-7D 委員会は、メガワット電力レベルの充電に関する Aerospace Information Report AIR7357 も開発中です。一部の空港には、航空機も充電できる電気自動車用の充電ステーションがあります。 ^{[ 126 ]}

ウルトラキャパシタは、電池とコンデンサの中間に位置するハイブリッド電気化学エネルギー貯蔵システムであり、電池に比べて、より高いピーク電流でより速く充電および放電できるという利点があり、反応が化学反応だけでなく電気反応でもあるため、充放電サイクルの回数に制限がない。^{[ 127 ]}

しかし、それらのエネルギー密度は通常約5 Wh/kgであり、電池のそれよりもはるかに低く、寿命が長いことを考慮に入れたとしても、かなり高価である。^{[ 128 ]}

燃料電池（FC）は、水素と酸素などの2種類の化学物質の反応を利用して電気を生成する。これは液体燃料ロケットエンジンとよく似ているが、推力ではなく制御された化学反応によって電気を生成する。航空機は水素（または類似の燃料）を搭載する必要があり、それには特有の複雑さとリスクが伴うが、酸素は大気から得ることができる。

これまでのほとんどすべての電動航空機は、推力を発生させるプロペラまたは揚力を発生させるローターを駆動する電動モーターによって動力を得てきた。^{[ 129 ]}

バッテリーは同等の燃料よりも重量がありますが、電気モーターはピストンエンジンのモーターよりも軽量で、短距離飛行に使用される小型航空機では、電気とガソリンのエネルギー密度の差を部分的に相殺することができます。^{[ 102 ] [ 130 ]}また、電気モーターは内燃機関とは異なり、高度によって出力が低下しないため、ターボチャージャーの使用など、これを防ぐために使用される複雑で高価な対策は不要です。^{[ 126 ]}

実験機のExtra 330 LE は、重量 50 kgの260 kW (350 hp)の Siemens SP260Dモーターと37.2 kWh のバッテリー パックを搭載し、機体重量は 1,000 kg です。^{[ 131 ]}これは、重量 202 kg の235 kW (315 hp)の Lycoming AEIO-580ピストン エンジンに取って代わるものです。^{[ 132 ]}ピストン エンジン搭載の Extra 330 の空虚重量は 677 kg で、^{[ 133 ]}エンジンなしの場合は474 kg です。Lycoming エンジンは、出力315 hp (235 kW)のとき、1 時間あたり141 lb (64 kg)の燃料を消費し、^{[ 134 ]}または0.27 kg/kWh です。同じ 37.2 kWh を出力するには10 kg の燃料が必要です。            

モーター自体に加えて、航空機の重量は必要なエネルギー予備によって制限されます。19人乗りの航空機には、5%のルート予備、100 海里の代替空港への飛行、着陸前の30分間の待機という必須のIFR予備が必要です。 ターボプロップの場合は308kgの燃料、または 250Wh/kgのバッテリー4,300kgが必要です。^{[ 135 ]}電気推進システムにはパワーインバーターも含まれていますが、燃料エンジンには燃料システム自体があります。

750 shp (560 kW)の実験用magniX magni500 電気モーターは297 lb (135 kg)の重量があり、^{[ 136 ]} 、一方、729 hp (544 kW)の認証済みPratt & Whitney Canada PT6 A-114 は297 lb (135 kg)の重量があり、^{[ 137 ]、}どちらもCessna 208 Caravan に動力を供給しています。        

出力の増加と補足型式証明（STC）の変更を組み合わせることで、着陸重量を含む航空機の総運用重量を増加させ、バッテリーの重量を相殺することができます。^{[ 126 ]}化石燃料を使用する航空機は着陸時に軽量化されるため、構造を軽量化できます。バッテリー駆動の航空機では重量は変わらないため、補強が必要になる場合があります。^{[ 126 ]}

ハイブリッド電気航空機は、ハイブリッド電気パワートレインを備えた航空機です。通常、クリーンで静かな電気動力で離着陸し、従来のピストンエンジンまたはジェットエンジン動力で巡航します。これにより、長距離飛行が実用的になり、二酸化炭素排出量も削減されます。^{[ 115 ]} 2018 年 5 月までに 30 を超えるプロジェクトがあり、短距離ハイブリッド電気旅客機は 2032 年以降に構想されていました。^{[ 6 ]}最も先進的なのは、Zunum Aero の10 席機、^{[ 138 ]}エアバスE-Fan Xデモンストレーター、^{[ 139 ]} VoltAero Cassio、^{[ 140 ]} UTCはボンバルディア Dash 8 を改造しており、^{[ 141 ]} Ampaire Electric EELプロトタイプは 2019 年 6 月 6 日に初飛行しました。^{[ 142 ]}

2018年11月、MITのエンジニアは、可動部品のない模型航空機EADエアフレームバージョン2で初の自由飛行を達成した。これは、磁気流体力学（MHD）を使用してイオン風を生成することで推進される。 ^{[ 143 ] [ 144 ]} MHDは過去に垂直揚力を実現するために使用されてきたが、MHDイオン発生器システムを外部電源にケーブルで接続した場合に限られていた。